ABAQUS学习笔记

ABAQUS学习笔记

一．AQUS－.inp编码介绍

（一）．ABAQUS头信息文件段（1－4）

1.*PREPRINT 输出求解过程所要求的信息（在dat文件中）

ie:*PREPRINT, ECHO=YES, HISTORY=YES, MODEL=YES

2.*HEADING 标题输出文件（出现在POST/VIEW窗口中，且出现在结果输出文件中）

ie:*HEADING

STRESS ANAL YSIS FOR A PLATE WITH A HOLE

3.*RESTART 要求abaqus/standard输出其POST/view模块所需要的.res文件。其中的FREQ＝控制结果在每次迭代（或载荷步）输出的次数。

ie:*RESTART, WRITE, FREQ=1

4.*FILE FORMAT 要求abaqus/standard输出到.fil中的某些信息。它也用于post。对于在后处理中得到x-y形式的诸如应力－时间、应力－应变图有用！

ie: *FILE FORMAT, ZERO INCREMENT

（二）．ABAQUS网格生成段

定义结点、单元，常用的命令有：结点定义（*NODE，*NGEN），单元定义（*ELEMENT，*ELGEN 等）。

1.*NODE 定义结点，其格式为：

*NODE

结点号，x轴坐标，y轴坐标，（z轴坐标）

2.*NGEN 在已有结点的基础上进行多个结点的生成，一般是在两结点间以某种方式（直线、圆）产生一定分布规律的结点。

如：*NGEN, LINE=C, NSET=HOLE，

119, 1919, 100, 101 在两结点（结点号为119，1919）间以圆弧形式生成多个结点，100为任意相邻结点的单元号增量，101为圆弧形成时圆心位置的结点（对于直线形式生成没有此结点）。所有这些生成的结点（包括119，1919）被命名成HOLE的集合（这样做的目的是以后的命令中使用到它，比如说对这些结点施加同等条件的边界条件或载荷等，HOLE就是这些结点的代称）。*NGEN使用的前提就是必须存在已有结点。

*NGEN, NSET=OUTER

131, 1031, 100 以线形式形成结点，结点号增量100，结点集合名为OUTER。

*NGEN, NSET=OUTER

1031, 1931, 100 同上生成结点，可以同上结点集合名，这样OUTER就包括这两次生成的所有结点

3.*NFILL 在如上生成的结点集（实际上，代表两条几何意义上的边界线）之间按一定规律（BIAS ＝）填充结点。这样所有生成的结点构成一定形状的实体（面）。

如：*NFILL, NSET=PLATE, BIAS=

HOLE, OUTER, 12, 1 以HOLE为第一条边界，OUTER为第二条边界（终止边），以从疏到密的规律（BIAS小于1）分布，其生成结点数在两内外对应结点间为12，1为每组结点号的增量。所有这些结点被置于PLATE的集合中。

下面以上面生成的结点来生成单元：

4.*ELEMENT

定义单元所使用的类型（TYPE=），然后另行定义通过联结结点形成单元，其结点数目依靠单元类型而变。

1.*ELEMENT, TYPE=CPS4

sg,.sta文件查看出错信息并做出判断（在CAE中submit分析时可以通过monitor查看），判断依据为：

2.①结构约束是否足够或过多

3.②材料数据是否正确

4.③单元是否适合此分析

5.④网格有没有过扭曲、奇异

6.⑤接触单元是否足够

7.⑥步长是否过大

二．有限元理论

（一）关于应力应变

金属的工程应力（未变形单位面积上的力）称为名义应力，与之相对应的为名义应变（每单位未变形长度的伸长）。0/F A ----名义应力 0/L l ∆-----名义应变

在只考虑0l dl ∆→→的情况下，拉伸和压缩应变是相同的，即：

00ln()l dl

d l dl l l l εε=

==⎰，其中l 是当前长度，0l 是原始长度，ε为真实应变或对数应变。与真实应变对应的真实应力：F A

σ=

，F 为材料受力，A 是当前面积。 在ABAQUS 中必须用真实应力和真实应变定义塑性.ABAQUS 需要这些值并对应地在输入文件中解释这些数据。

然而，大多数实验数据常常是用名义应力和名义应变值给出的。这时，必须应用公式将塑性材料的名义应力（变）转为真实应力（变）。

考虑塑性变形的不可压缩性，真实应力与名义应力间的关系为： 00l A lA =，

当前面积与原始面积的关系为：

00l A A l

= 将A 的定义代入到真实应力的定义式中，得到：

00()nom F F l l A A l l σσ=

== 其中

0l l 也可以写为1nom ε+。 这样就给出了真实应力和名义应力、名义应变之间的关系：

(1)nom nom σσε=+

真实应变和名义应变间的关系很少用到，名义应变推导如下：

000

1nom l l l l l ε-==- 上式各加1，然后求自然对数，就得到了二者的关系：

ln(1)nom εε=+

ABAQUS 中的*PLASTIC 选项定义了大部分金属的后屈服特性。ABAQUS 用连接给定数据点的一系列直线来逼近材料光滑的应力－应变曲线。可以用任意多的数据点来逼近实际的材料性质;所以，有可能非常逼真地模拟材料的真实性质。在*PLASTIC 选项中的数据将材料的真实屈服应力定义为真实塑性应变的函数。选项的第一个数据定义材料的初始屈服应力，因此，塑性应变值应该为零。 在用来定义塑性性能的材料实验数据中，提供的应变不仅包含材料的塑性应变，而是包括材料的总体应变。所以必须将总体应变分解为弹性和塑性应变分量。弹性应变等于真实应力与杨氏模量的比值，从总体应变中减去弹性应变，就得到了塑性应变，其关系为：

/pl t el t E εεεεσ=-=-